北极8种典型痕量金属及3种铂系贵金属浓度水平变化趋势及-极地研究.PDF

第29 卷第 1 期 极地研究 Vol. 29, No. 1 2017 年3 月 CHINESE JOURNAL OF POLAR RESEARCH March 2017 北极 8 种典型痕量金属及 3 种铂系贵金属浓度 水平变化趋势及生态风险 颜菁1,2 陆志波1,2 张洁3 (1 同济大学环境科学与工程学院, 上海 200092; 2 污染控制与资源化研究国家重点实验室, 上海 200092; 3 中国极地研究中心, 上海 200136) 提要 痕量金属进入北极的途径包括洋流注入、大气传输、陆架河流、陆地径流以及海洋中的直接沉降。 研究表明, 北极区域介质中Pb 、Hg 与Cd 、Zn 、Cu 水平随着工业化的发展呈现出不同的变化趋势, 并且铂 系贵金属在北极冰雪中被检测出反映了大范围的全球污染。对北极各海域表层沉积物中的痕量金属As 、Cd 、 Cr 、Cu 、Hg 、Pb 、Zn 进行生态风险评价发现: As、Cd 、Cu 很有可能已经对多数海域的海洋生物产生威胁; Hg 、甲基汞(MeHg) 、Zn 在极地动物器官中已出现了食物链累积效应, 相关的毒性数据目前还缺乏研究。 关键词 痕量金属 铂系贵金属 浓度水平 生态风险 北极 doi: 10. 13679/j. jdyj. 2017. 1. 033 元素大量存在于地球的地核中; 而在地壳表面的 –1[5] 0 引言 含量只有痕量级,平均含量仅在0.05—0.4 ngg 。 20 世纪70 年代, Pd、Pt 和Rh 被发现能够有效减 北极地区由于其在全球气候变化和物质循环 轻汽车尾气物质 CO 、碳氢化合物、NOx 的毒性, 中起到的决定性作用, 正越来越受到人们的关注。 被全球各地多个国家用于汽车催化转化器中。 目前, 在北极圈内开展的一系列矿产开采、科学考 2014 年, 全球40% 、69% 以及81%的Pt 、Pd 、Rh 察等, 已经对北极的环境造成了一定污染[1-4] 。由 被用于汽车催化转化器, 其他应用还包括工业 [6] 于北极在污染物全球性的迁移过程中起到独特的 (LCD 玻璃、油、电子等) 、珠宝以及医药等方面 。 蒸馏和挥发作用, 大量的污染物进入北极并停留, 然而, 越来越多的研究发现, 由于引擎运转时的 最终会在生物体内累积, 对生态系统造成威胁。 表面磨损, 涂装于汽车催化转化器表面的Pt 、Pd 、 北极是全球重要的渔产资源地, 渔产体内累积的 Rh 会以颗粒物或者少量可溶态形式释放到空气 污染物极有可能对食用者带来危害。其中, 痕量 中。颗粒物大部分在附近的土壤、地面沉降或者 金属 As 、Cd 、Cr 、Cu 、Hg 、Ni 、Pb 、Zn, 由于 生物体内累积[7], 少量被大气携带进入气团运动 其可持续、可累积, 以及对生态系统的毒性效应,